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弹簧材料

来源:弹簧厂      发布时间:13-07-02 02:53    次浏览   大小:  16px  14px  12px

为了保障弹簧能够可靠地工作,其弹簧材料除应满足具有较高的强度极限和屈服极限外,还必须具有较高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性、塑性和良好的热处理工艺性等。表20-2列出了几种主要弹簧材料及其使性能。实践中应用最广泛的就是弹簧钢,其品种又有碳素弹簧钢(GB/T4357-1989碳素弹簧钢丝标准)、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢等。

图20-2给出了碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限。

   
  
    图20-2碳素钢丝直径与强度的关系

     
类别
代号
许用扭应力[τT]
许用弯曲应力[σb]/MPa
切变模量G/GPa 弹性模量E/GPa 推荐硬度范围HRC 推荐使用温度°C 特性及用途 Ⅰ类弹簧 Ⅱ类弹簧 Ⅲ类弹簧 Ⅰ类弹簧 Ⅱ类弹簧 钢丝 碳素弹簧钢丝
Ⅰ,Ⅱ,Ⅱa,Ⅲ 0.3σb 0.4σb 0.5σb 0.5σb 0.625σb 81.5~78.5 204~202 - -40~120 强度高,性能好,适于做小弹簧 60Si2Mn
60Si2MnA 471 627 785 785 981 78.5 197 45~50 -40~200 弹性好,回火稳定,易脱碳,适于做受大载荷的弹簧 65Si2MnWA
60Si2CrVA 560 745 931 931 1167 47~52 -40~250 强度好,耐高温,弹性好 30W4Cr2VA 442 588 735 735 920 43~47 -40~350 高温强度好,淬透性好。 50CrVA 45~50 -40~210 高疲劳强度,淬透性和回火稳定性好 不锈钢 1Cr18Ni9Ti 324 432 540 540 677 71.5 193 - -250~300 耐腐蚀,耐高温,适于做小弹簧 4Cr13 442 588 735 735 920 75.5 215 48~53 -40~300 耐腐蚀,耐高温,适于做大弹簧 Co40CrNiTiMo 500 666 834 834 1000 76.5 197 = -40~500 耐腐蚀,高强度,无磁,高弹性 青铜丝 Qsi-3 265 353 442 442 550 40.2 93 HB90~120 -40~120 耐腐蚀,防磁好 QSn4-3 39.2 Qbe2 353 442 550 550 735 42.2 129.5 37~40 耐腐蚀,防磁,导电性及弹性好     表20-2主要弹簧材料及其许用应力

注:
1.按受力循环次数N不同,弹簧分为三类:Ⅰ类N>106;Ⅱ类N=103~105以及受冲击载荷的场合;Ⅲ类N<103
2.碳素弹簧钢丝按机械性能不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ四组,Ⅰ组强度最高,依次为Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ组。
3.弹簧的工作极限应力τlim:Ⅰ类≤1.67[τ];Ⅱ类≤1.25[τ];Ⅲ类≤1.12[τ]。
4.轧制钢材的机械性能与钢丝相同。
5.碳素钢丝的切变模量和弹性模量对0.5~4mm直径有效,>4mm取下限。


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